JP2011102867A - 光学補償フィルム - Google Patents

Abstract

【課題】 面内位相差量Ｒｅが３０以上であり、面外位相差量Ｒｔｈが３０以上であり、フィルム反り（カール）がなく、位相差量の波長依存性が小さく、フィルム平滑性に優れる光学補償フィルムを提供する。
【解決手段】 透明樹脂フィルム基材上に少なくとも２層以上のマレイミド系樹脂層を積層したフィルムを一軸延伸した光学フィルムであって、光学フィルムの面内で直交する任意の２軸をｘ軸、ｙ軸、面外方向をｚ軸、ｘ軸方向の屈折率をｎｘ、ｙ軸方向の屈折率をｎｙ、ｚ軸方向の屈折率をｎｚとして光学フィルムの延伸軸方向をｘ軸とした際、３次元屈折率関係がｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚであること特徴とする光学補償フィルム。
【選択図】 なし

Description

本発明は、光学補償フィルム、特に透明樹脂フィルム基材上に２層以上のマレイミド系樹脂層を積層したフィルムを一軸延伸した光学フィルムであり、光学補償機能及び平滑性を有する液晶表示素子用の光学補償フィルムに関するものである。

液晶ディスプレイは、マルチメディア社会における最も重要な表示デバイスとして、携帯電話からコンピューター用モニター、ノートパソコン、テレビまで幅広く使用されている。液晶ディスプレイには表示特性向上のため多くの光学フィルムが用いられている。

特に光学補償フィルムは、正面や斜めから見た場合のコントラスト向上、色調の補償などに大きな役割を果たしている。従来の光学補償フィルムとしては、ポリカーボネートや環状ポリオレフィン、セルロース系樹脂の二軸延伸フィルムが用いられている。これらのフィルムには二軸延伸工程が必要となること、同延伸工程での位相差の均一性を求めることが困難となる、等の課題がある。また、特に大面積のフィルムにおいては、二軸延伸により発現する位相差の制御を行うことがよりいっそう困難となる。

この延伸による課題を解決する方法として、塗工（コーティング）により未延伸での光学補償機能を発現させる光学補償膜の検討がなされている。

アクロン大学のハリス及びチェンは、剛直棒状のポリイミド、ポリエステル、ポリアミド、ポリ（アミド−イミド）、ポリ（エステル−イミド）よりなる光学補償膜を提案しており（例えば特許文献１，２参照。）、これらの材料は、自発的な分子配向性を有していることから塗工により延伸工程を経ることなく位相差を発現するという特徴がある。

更に、ポリイミドの塗工性（溶剤への溶解性）を向上したポリイミドからなる光学補償膜（例えば特許文献３参照。）、ディスコティック液晶化合物を偏光板の保護フィルムに塗工した偏光板（例えば特許文献４参照。）、等が提案されている。

また、フェニルマレイミド−イソブテン共重合体からなる延伸フィルム（例えば特許文献５参照。）が提案されている。

また、マレイミド樹脂よりなる塗工膜を一軸延伸してなる光学補償膜が開示されている（例えば特許文献６参照）。

米国特許第５３４４９１６号公報 特表平１０−５０８０４８号公報 特開２００５−０７０７４５号公報 特許第２５６５６４４号公報 特開２００４−２６９８４２号公報 特開２００９−１５６９０８号公報

しかし、特許文献１〜３において提案された方法で用いられるポリマーは、芳香族ポリマーであることから位相差の波長依存性が大きく、液晶表示素子の光学補償膜として用いた場合に色ずれなど画質低下の課題を有するものであった。

また、特許文献４に提案されているディスコティック液晶化合物を用いる方法は、液晶化合物を均一に配向させることが必要となり塗工プロセスが煩雑化する、配向ムラが大きい等の課題を有するばかりか、該液晶化合物も芳香族化合物が主体となることから位相差の波長依存性が大きいという品質上の課題も有するものであった。

特許文献５で得られる延伸フィルムは、塗工するだけでは位相差は発現しない（ｎｘ＝ｎｙ＝ｎｚ）。

特許文献６には塗工した膜を一軸延伸した塗工膜について記載されているももの、２層以上塗工した膜を一軸延伸した場合の位相差特性ならびにフィルム平滑性の改善効果などについては記載されていない。

そこで、本発明は、光学特性に優れた光学補償フィルムを提供することを目的とするものであり、さらに詳しくは、透明樹脂フィルム基材上に２層以上の透明性に優れた特定のマレイミド系樹脂層を積層したフィルムを一軸延伸した光学フィルムであり、面内位相差量（以下Ｒｅと称する）と面外位相差量（以下Ｒｔｈと称する）を向上させたよりフィルム平滑性に優れる光学補償フィルムを提供することを目的とするものである。

本発明者らは、上記課題に鑑み鋭意検討した結果、透明樹脂フィルム基材上に少なくとも２層以上のマレイミド系樹脂層を積層したフィルムを一軸延伸した光学フィルム、特に液晶表示素子用の光学補償に好適な光学補償フィルムとなることを見出し、本発明を完成させるに至った。

即ち、本発明は、透明樹脂フィルム基材上に少なくとも２層以上のマレイミド系樹脂層を積層したフィルムを一軸延伸した光学フィルムであって、光学フィルムの面内で直交する任意の２軸をｘ軸、ｙ軸、面外方向をｚ軸、ｘ軸方向の屈折率をｎｘ、ｙ軸方向の屈折率をｎｙ、ｚ軸方向の屈折率をｎｚとして光学フィルムの延伸方向をｘ軸とした際、３次元屈折率関係がｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚであることを特徴とする光学補償フィルムに関するものである。

以下、本発明について詳細に説明する。

本発明の光学補償フィルムに用いる透明樹脂フィルム基材としては、例えばトリアセチルセルロース等のセルロース系樹脂、環状ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の樹脂フィルムが挙げられ、その中でも透明性、強度、接着性に優れる光学補償フィルムとなることからセルロース系樹脂製フィルムが好ましく、特にトリアセチルセルロースフィルムが好ましい。ここでセルロース系樹脂製フィルムとしては、可塑剤、紫外線安定剤などの添加剤の他に複屈折を制御するための複屈折向上剤などを配合したものでも良く、更には延伸配向させられたセルロース系樹脂製フィルムであっても良い。ここで用いられる可塑剤、紫外線安定剤および複屈折向上剤は公知のものを用いることができ、セルロース系樹脂製フィルムを延伸する手段としては一軸ないし二軸延伸法として公知の方法により延伸したものでよい。

本発明の光学補償フィルムにおけるマレイミド系樹脂層に用いるマレイミド系樹脂としては、例えばＮ−置換マレイミド重合体樹脂、Ｎ−置換マレイミド−無水マレイン酸共重合体樹脂等が挙げられ、該マレイミド系樹脂を構成するＮ−置換マレイミド残基単位としては、例えば下記一般式（１）で示されるＮ−置換マレイミド残基単位を挙げることができる。

（ここで、Ｒ_１は、炭素数１〜１８の直鎖状アルキル基，炭素数１〜１８の分岐状アルキル基，炭素数１〜１８の環状アルキル基、ハロゲン基、エーテル基、エステル基、アミド基を示す。）
一般式（１）で示されるＮ−置換マレイミド残基単位におけるＲ_１は、炭素数１〜１８の直鎖状アルキル基，炭素数１〜１８の分岐状アルキル基，炭素数１〜１８の環状アルキル基、ハロゲン基、エーテル基、エステル基、アミド基であり、炭素数１〜１８の直鎖状アルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−オクチル基、ｎ−ラウリル基等が挙げられ、炭素数１〜１８の分岐状アルキル基としては、例えばイソプロピル基、イソブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基等が挙げられ、炭素数１〜１８の環状アルキル基としては、例えばシクロヘキシル基が挙げられ、ハロゲン基としては、例えば塩素、臭素、フッ素、ヨウ素等があげられ、好ましくはｎ−ブチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−オクチル基、イソブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基であり、特に好ましくはｎ−ブチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−オクチル基である。

一般式（１）で示されるＮ−置換マレイミド残基単位の具体的例示としては、例えばＮ−メチルマレイミド残基単位、Ｎ−エチルマレイミド残基単位、Ｎ−ｎ−プロピルマレイミド残基単位、Ｎ−ｎ−ブチルマレイミド残基単位、Ｎ−ヘキシルマレイミド残基単位、Ｎ−ｎ−オクチルマレイミド残基単位、Ｎ−ｎ−ラウリルマレイミド残基単位、Ｎ−イソプロピルマレイミド残基単位、Ｎ−イソブチルマレイミド残基単位、Ｎ−ｓ−ブチルマレイミド残基単位、Ｎ−ｔ−ブチルマレイミド残基単位、Ｎ−シクロヘキシルマレイミド残基単位、Ｎ−クロロエチルマレイミド残基単位、Ｎ−メトキシエチルマレイミド残基単位等の１種又は２種以上が挙げられ、特に位相差が発現しやすく、溶剤への溶解性、機械的強度に優れる光学補償フィルムとなることから、Ｎ−ｎ−ブチルマレイミド残基単位、Ｎ−ｎ−ヘキシルマレイミド残基単位、Ｎ−ｎ−オクチルマレイミド残基単位、Ｎ−イソブチルマレイミド残基単位、Ｎ−ｓ−ブチルマレイミド残基単位、Ｎ−ｔ−ブチルマレイミド残基単位が好ましく、特にＮ−ｎ−ブチルマレイミド残基単位、Ｎ−ｎ−ヘキシルマレイミド残基単位、Ｎ−ｎ−オクチルマレイミド残基単位が好ましい。

具体的なＮ−置換マレイミド−無水マレイン酸共重合体樹脂としては、例えばＮ−メチルマレイミド−無水マレイン酸共重合体樹脂、Ｎ−エチルマレイミド−無水マレイン酸共重合体樹脂、Ｎ−クロロエチルマレイミド−無水マレイン酸共重合体樹脂、Ｎ−メトキシエチルマレイミド−無水マレイン酸共重合体樹脂、Ｎ−ｎ−プロピルマレイミド−無水マレイン酸共重合体樹脂、Ｎ−イソプロピルマレイミド−無水マレイン酸共重合体樹脂、Ｎ−ｎ−ブチルマレイミド−無水マレイン酸共重合体樹脂、Ｎ−イソブチルマレイミド−無水マレイン酸共重合体樹脂、Ｎ−ｓ−ブチルマレイミド−無水マレイン酸共重合体樹脂、Ｎ−ｔ−ブチルマレイミド−無水マレイン酸共重合体樹脂、Ｎ−ｎ−ヘキシルマレイミド−無水マレイン酸共重合体樹脂、Ｎ−シクロヘキシルマレイミド−無水マレイン酸共重合体樹脂、Ｎ−ｎ−オクチルマレイミド−無水マレイン酸共重合体樹脂、Ｎ−ｎ−ラウリルマレイミド−無水マレイン酸共重合体樹脂等を挙げることができる。

その中でも、特に製膜時の成膜性に優れ、光学補償機能、耐熱性に優れた光学補償フィルムとなることからＮ−ｎ−ブチルマレイミド重合体樹脂、Ｎ−ｎ−ヘキシルマレイミド重合体樹脂、Ｎ−ｎ−オクチルマレイミド重合体樹脂、Ｎ−ｎ−オクチルマレイミド−無水マレイン酸共重合体樹脂が好ましい。

また、本発明の光学補償フィルムにおけるマレイミド系樹脂層を構成するマレイミド系樹脂は、本発明の目的を逸脱しない限りにおいてＮ−置換マレイミド残基単位、無水マレイン酸残基単位以外の残基単位を含有するものであってもよく、該残基単位としては、例えばスチレン残基単位、α−メチルスチレン残基単位等のスチレン類残基単位；アクリル酸残基単位；アクリル酸メチル残基単位、アクリル酸エチル残基単位、アクリル酸ブチル残基単位等のアクリル酸エステル残基単位；メタクリル酸残基単位；メタクリル酸メチル残基単位、メタクリル酸エチル残基単位、メタクリル酸ブチル残基単位等のメタクリル酸エステル残基単位；酢酸ビニル残基単位、プロピオン酸ビニル残基単位等のビニルエステル類残基単位；アクリロニトリル残基単位；メタクリロニトリル残基単位等の１種又は２種以上を挙げることができる。

また、該マレイミド系樹脂としては、ゲル・パーミエイション・クロマトグラフィー（以下、ＧＰＣと記す。）により測定した溶出曲線より得られる標準ポリスチレン換算の数平均分子量（Ｍｎ）が１×１０^３以上のものであることが好ましく、特に機械特性に優れ、製膜時の成形加工性に優れた光学補償フィルムとなることから２×１０^４以上２×１０^５以下であることが好ましい。

本発明の光学補償フィルムにおけるマレイミド系樹脂層を構成するマレイミド系樹脂の製造方法としては、該マレイミド系樹脂が得られる限りにおいて如何なる方法により製造してもよく、例えばＮ−置換マレイミド類、無水マレイン酸、場合によってはＮ−置換マレイミド類と共重合可能な単量体を併用しラジカル重合あるいはラジカル共重合を行うことにより製造することができる。この際のＮ−置換マレイミド類としては、例えばＮ−メチルマレイミド、Ｎ−エチルマレイミド、Ｎ−クロロエチルマレイミド、Ｎ−メトキシエチルマレイミド、Ｎ−ｎ−プロピルマレイミド、Ｎ−イソプロピルマレイミド、Ｎ−ｎ−ブチルマレイミド、Ｎ−イソブチルマレイミド、Ｎ−ｓ−ブチルマレイミド、Ｎ−ｔ−ブチルマレイミド、Ｎ−ｎ−ヘキシルマレイミド、Ｎ−シクロヘキシルマレイミド、Ｎ−ｎ−オクチルマレイミド、Ｎ−ｎ−ラウリルマレイミド等の１種又は２種以上が挙げられ、共重合可能な単量体としては、例えばスチレン、α−メチルスチレン等のスチレン類；アクリル酸；アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル等のアクリル酸エステル類；メタクリル酸；メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル等のメタクリル酸エステル類；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ピバリン酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル等のビニルエステル類；アクリロニトリル；メタクリロニトリル等の１種又は２種以上を挙げることができる。

また、ラジカル重合法としては、公知の重合方法で行うことが可能であり、例えば塊状重合法、溶液重合法、懸濁重合法、沈殿重合法、乳化重合法等のいずれもが採用可能である。

ラジカル重合法を行う際の重合開始剤としては、例えばベンゾイルパーオキサイド、ラウリルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、アセチルパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシアセテート、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート等の有機過酸化物；２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２’−アゾビス（２−ブチロニトリル）、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、ジメチル−２，２’−アゾビスイソブチレート、１，１’−アゾビス（シクロヘキサン−１−カルボニトリル）等のアゾ系開始剤が挙げられる。

そして、溶液重合法、懸濁重合法、沈殿重合法、乳化重合法において使用可能な溶媒として特に制限はなく、例えばベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族溶媒；メタノール、エタノール、プロピルアルコール、ブチルアルコール等のアルコール系溶媒；シクロヘキサン；ジオキサン；テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）；アセトン；メチルエチルケトン；ジメチルホルムアミド；酢酸イソプロピル；水；Ｎ−メチルピロリドン等が挙げられ、これらの混合溶媒も挙げられる。

また、ラジカル重合を行う際の重合温度は、重合開始剤の分解温度に応じて適宜設定することができ、一般的には４０〜１５０℃の範囲で行うことが好ましい。

本発明の光学補償フィルムは、透明樹脂フィルム基材上に少なくとも２層以上のマレイミド系樹脂層を含むフィルムを一軸延伸した光学フィルムであり、好ましい製造方法として、例えばトリアセチルセルロース等のセルロース系樹脂、環状ポリオレフィン、ＰＥＴ等の透明樹脂フィルム基材上にマレイミド系樹脂と溶媒からなるマレイミド系樹脂溶液を塗工、乾燥し透明樹脂フィルム基材上にマレイミド系樹脂フィルムを得た後、一軸延伸加工することにより製造する方法が挙げられる。

ここで、用いる溶媒としては、マレイミド系樹脂が溶解可能であれば特に制限はなく、例えばトルエン、キシレン、クロロベンゼン、ニトロベンゼン等の芳香族系溶剤；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶剤；ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、メチル−ｔ−ブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶剤；酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸−ｎ−プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル等の酢酸エステル系溶剤；ヘキサン、シクロヘキサン、オクタン、デカン等の炭化水素系溶剤；メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール系溶剤；四塩化炭素、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタン、トリクロロエタン等の塩素系溶剤；ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド系溶剤；Ｎ−メチルピロリドン等が挙げられ、これらは２種類以上組み合わせて用いることが出来る。

また、溶媒を除去する方法としては、例えば自然乾燥、加熱乾燥等の方法を用いることができる。

マレイミド系樹脂を塗工する方法としては、例えばマレイミド系樹脂溶液を透明樹脂フィルム基材上に塗工後、加熱等により溶媒を除去する方法が挙げられる。その際の塗工方法としては、例えばドクターブレード法、バーコーター法、グラビアコーター法、スロットダイコーター法、リップコーター法、コンマコーター法等が用いられる。工業的には薄膜塗工はグラビアコーター法、厚膜塗工はコンマコーター法が一般的である。少なくとも２層以上塗工するために、最初に透明樹脂フィルム基材上に上記のいずれかの塗工方法を用いて塗工し、乾燥した後に再び塗工を繰り返す方法或いは透明樹脂フィルム基材の両面に同時に塗工し、乾燥することで２層形成することもできる。２層以上の繰返し塗工する場合、基材の両面に塗工してもよく、既塗工面に重ねて塗工してもよい。

塗工の際に使用する溶剤としては、マレイミド系樹脂が溶解する溶剤であれば特に制限はなく、例えばトルエン、キシレン、クロロベンゼン、ニトロベンゼン等の芳香族系溶剤；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶剤；ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、メチル−ｔ−ブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶剤；酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸−ｎ−プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル等の酢酸エステル系溶剤；ヘキサン、シクロヘキサン、オクタン、デカン等の炭化水素系溶剤；メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール系溶剤；四塩化炭素、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタン、トリクロロエタン等の塩素系溶剤；ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド系溶剤；Ｎ−メチルピロリドン等が挙げられ、これらは２種類以上組み合わせて用いることが出来る。マレイミド系樹脂と溶剤からなる溶液の塗工においては、より容易に高い透明性を有し、且つ厚み精度、表面平滑性に優れた光学補償フィルムが得られることから、溶液粘度を０．１〜２０００ｃｐｓとすることが好ましく、特に１〜１０００ｃｐｓとすることが好ましい。

この溶液を塗工する際、表面平滑性に優れた光学補償フィルムが得られることから、マレイミド系樹脂からなる塗工膜の各層の厚みとしては、それぞれ各塗工層の乾燥後の膜厚みが１〜１０μｍであることが好ましく、特に好ましくは２〜１０μｍである。

マレイミド系樹脂溶液を塗工した膜を乾燥する方法としては、例えばバッチ式オーブン、防爆送風乾燥機、連続製膜における連続乾燥炉などが挙げられる。

一軸延伸加工する方法としては、公知の延伸加工方法を用いることができる。公知の延伸加工方法としては、例えばテンター延伸機などの連続延伸装置、小型の枚様試験片を延伸するための延伸機などを用いることができる。

一軸延伸加工における温度は１００℃以上かつ２００℃未満が好ましく、特に１４５℃以上かつ１９０℃未満であることが好ましい。また、延伸倍率は１．０５倍以上３倍未満が好ましく、特に１．０５倍以上２倍未満であることが好ましい。

製造方法で用いることのできるマレイミド系樹脂としては、例えばＮ−置換マレイミド重合体樹脂、Ｎ−置換マレイミド−無水マレイン酸共重合体樹脂等が挙げられ、該マレイミド系樹脂を構成するＮ−置換マレイミド残基単位としては、例えば前記一般式（１）で示されるＮ−置換マレイミド残基単位を挙げることができる。

本発明の光学補償フィルムは、透明樹脂フィルム基材上に少なくとも２層以上のマレイミド系樹脂層を積層したフィルムを一軸延伸した光学フィルムであって、光学フィルムの面内で直交する任意の２軸をｘ軸、ｙ軸とし、面外方向をｚ軸とし、ｘ軸方向の屈折率をｎｘ、ｙ軸方向の屈折率をｎｙ、ｚ軸方向の屈折率をｎｚ、光学フィルムの延伸軸方向をｘ軸とした際、３次元屈折率関係がｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚであることを特徴とする光学補償フィルムであり、特に光学補償フィルムとして用いる際の光学補償機能に優れたものである。本発明の光学補償フィルムは、本来、未延伸で膜の厚み方向の屈折率が小さくなるという特異な挙動を有し、更には一軸延伸加工することで、面内位相差量を操作することができることを見出した。また、少なくとも２層以上のマレイミド樹脂層を積層したフィルムを一軸延伸することで、マレイミド樹脂を単層積層したフィルムを一軸延伸したものに比べてフィルム反りの少ない平滑フィルムを得られることを見出した。

本発明の光学補償フィルムの面内位相差量（Ｒｅ）は、該マレイミド系樹脂層を積層した光学フィルムの膜厚ならびに一軸延伸操作により容易に制御することが可能であり、また更に面外位相差量（Ｒｔｈ）もこの厚みにより容易に制御可能である。

本発明の光学補償フィルムは位相差フィルムとしての適応が期待できる光学補償フィルムとなることから、測定波長５８９ｎｍの光で測定した際の下記式（２）で示される面内位相差量（Ｒｅ）が１０〜１５０ｎｍの範囲にあることが好ましく、特に３５〜１５０ｎｍであることが好ましい。
Ｒｅ＝｜（ｎｘ−ｎｙ）｜×ｄ （２）
（ここで、ｄは光学補償フィルムの膜厚（ｎｍ）を示す）
更に、下記式（３）で示される面外位相差量（Ｒｔｈ）が３０〜２０００ｎｍの範囲にあることが好ましく、さらに３０〜１０００ｎｍ、特に３０〜５００ｎｍであることが好ましい。
Ｒｔｈ＝（（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ）×ｄ （３）
（ここで、ｄは光学補償フィルムの膜厚（ｎｍ）を示す。）
該マレイミド系樹脂層の各層の厚みは、位相差フィルムとしての適応が期待できる光学補償フィルムとなることから１０μｍ以下が好ましく、特に２〜１０μｍが好ましい。

本発明の光学補償フィルムは、液晶表示素子に用いた際に色ずれの小さい液晶表示素子となることから位相差量の波長依存性が小さいものであることが好ましく、該光学補償フィルムを４０度傾斜させ測定波長４５０ｎｍの光で測定した位相差量（Ｒ４５０）と測定波長５８９ｎｍの光で測定した位相差量（Ｒ５８９）の比で示される位相差量の波長依存性（Ｒ４５０／Ｒ５８９）が１．１以下が好ましく、特に１．０８以下であること好ましい。

本発明の光学補償フィルムは、液晶表示素子に用いた際に画質の特性が良好なものとなることから、ＪＩＳ Ｋ ７３６１−１（１９９７年版）を準拠し測定した光学補償フィルムの光線透過率が８５％以上であることが好ましく、特に９０％以上であることが好ましい。また、ＪＩＳ Ｋ ７１３６（２０００年版）を準拠し測定した光学補償フィルムのヘーズ（曇り度）が２％以下であることが好ましく、特に１％以下であることが好ましい。

本発明の光学補償フィルムは、液晶表示素子に用いた際の品質の安定性から耐熱性が高いものであることが好ましく、マレイミド系樹脂層を構成するマレイミド樹脂のガラス転移温度が１００℃以上であるものが好ましく、さらに１２０℃以上であるものが好ましく、特に１３５℃以上であるものが好ましい。

本発明の光学補償フィルムは、偏光板と積層して用いることもできる。

また、本発明の光学補償フィルムは熱安定性を高めるために酸化防止剤が配合されていても良い。該酸化防止剤としては、例えばヒンダードフェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、その他酸化防止剤が挙げられ、これら酸化防止剤はそれぞれ単独又は併用して用いても良い。そして、相乗的に酸化防止作用が向上することからヒンダードフェノール系酸化防止剤とリン系酸化防止剤を併用して用いることが好ましく、その際には例えばヒンダードフェノール系酸化防止剤１００重量部に対してリン系酸化防止剤を１００〜５００重量部で混合して使用することが特に好ましい。また、酸化防止剤の添加量としては、本発明の光学補償フィルムにおけるマレイミド系樹脂層を構成するマレイミド系樹脂１００重量部に対して０．０１〜１０重量部が好ましく、特に０．５〜１重量部の範囲であることが好ましい。

さらに、紫外線吸収剤として、例えばベンゾトリアゾール、ベンゾフェノン、トリアジン、ベンゾエートなどの紫外線吸収剤を必要に応じて配合していてもよい。

本発明の光学補償フィルムは、発明の主旨を越えない範囲で、その他ポリマー、高分子電解質、導電性錯体、無機フィラー、顔料、染料、帯電防止剤、アンチブロッキング剤、可塑剤、滑剤等が配合されたものであってもよい。

本発明の光学補償フィルムは、透明樹脂フィルム基材上に少なくとも２層以上のマレイミド系樹脂層を積層したフィルムを一軸延伸した光学フィルムであり、特に液晶表示素子用の光学補償に好適な光学補償フィルムとなるものである。

以下に本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明はこれら実施例によりなんら制限されるものではない。

〜マレイミド系樹脂の数平均分子量の測定〜
ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー（ＧＰＣ）（東ソー株式会社製、商品名ＨＬＣ−８０２Ａ）を用い、ジメチルホルムアミドを溶剤とし標準ポリスチレン換算値として求めた。

〜ガラス転移温度の測定〜
示差走査型熱量計（セイコー電子工業（株）製、商品名ＤＳＣ２０００）を用い、１０℃／ｍｉｎ．の昇温速度にて測定した。

〜光線透過率の測定〜
透明性の一評価として、ＪＩＳ Ｋ ７３６１−１（１９９７年版）に準拠して光線透過率の測定を行った。

〜ヘーズの測定〜
透明性の一評価として、ＪＩＳ Ｋ ７１３６（２０００年版）に準拠してヘーズの測定を行った。

〜屈折率の測定〜
ＪＩＳ Ｋ ７１４２（１９８１年版）に準拠してアッベ屈折率計（アタゴ製）を用いて測定した。

〜３次元屈折率の計算〜
試料傾斜型自動複屈折計（王子計測機器（株）製、商品名ＫＯＢＲＡ−ＷＲ）を用いて仰角を変えて測定波長５８９ｎｍの光でフィルム面内位相差量（Ｒｅ）ならびに３次元屈折率を測定した。さらに、３次元屈折率より面外位相差量（Ｒｔｈ）を算出した。

合成例１（Ｎ−ｎ−ブチルマレイミド重合体樹脂の製造例）
ガラス封管中に、Ｎ−ｎ−ブチルマレイミド３２．４ｇ、重合開始剤としてジメチル−２，２’−アゾビスイソブチレート０．０５４ｇを仕込み、窒素置換後、重合温度６０℃、重合時間５時間の条件にてラジカル重合反応を行なった。反応後、クロロホルムを加えポリマー溶液とした後に、過剰のメタノールと混合することにより重合体を析出させた。得られた重合体を濾過後、メタノールで十分洗浄し８０℃にて乾燥し２０ｇのＮ−ｎ−ブチルマレイミド重合体樹脂を得た。得られたＮ−ｎ−ブチルマレイミド重合体樹脂の数平均分子量は１２０，０００であった。また、ガラス転移温度（以下、Ｔｇと称する）は１８５℃であった。

合成例２（Ｎ−ｎ−ヘキシルマレイミド重合体樹脂の製造例）
ガラス封管中に、Ｎ−ｎ−ヘキシルマレイミド４０ｇ、重合開始剤として、ジメチル−２，２’−アゾビスイソブチレート０．０５ｇを仕込み、窒素置換後、重合温度６０℃、重合時間５時間の条件にてラジカル重合反応を行なった。反応後、クロロホルムを加えポリマー溶液とした後に、過剰のメタノールと混合することにより重合体を析出させた。得られた重合体を濾過後、メタノールで十分洗浄し８０℃にて乾燥し３２ｇのＮ−ｎ−ヘキシルマレイミド重合体樹脂を得た。得られたＮ−ｎ−ヘキシルマレイミド重合体樹脂の数平均分子量は１６０，０００であった。また、Ｔｇは１４８℃であった。

合成例３（Ｎ−ｎ−オクチルマレイミド重合体樹脂の製造例）
ガラス封管中に、Ｎ−ｎ−オクチルマレイミド２８ｇ、重合開始剤として、ジメチル−２，２’−アゾビスイソブチレート０．０３２ｇを仕込み、窒素置換後、重合温度６０℃、重合時間５時間の条件にてラジカル重合反応を行なった。反応後、クロロホルムを加えポリマー溶液とした後に、過剰のメタノールと混合することにより重合体を析出させた。得られた重合体を濾過後、メタノールで十分洗浄し８０℃にて乾燥し１５ｇのＮ−ｎ−オクチルマレイミド重合体樹脂を得た。得られたＮ−ｎ−オクチルマレイミド重合体樹脂の数平均分子量は２７０，０００であった。また、Ｔｇは１３８℃であった。

実施例１
合成例１で得られたＮ−ｎ−ブチルマレイミド重合体樹脂を５０重量％のトルエンと５０重量部のメチルエチルケトンからなる混合溶剤に溶解し、１３重量％の樹脂固形分溶液を調整し、フィルムコーターを用いて厚み６０μｍのトリアセチルセルロース樹脂フィルム基材（富士フィルム製、製品名フジタックＴＤ６０ＵＬ、厚さ６０μｍ）の両面に塗工し、室温にて２４時間乾燥することでそれぞれ幅２７０ｍｍ、厚さ５μｍの塗工膜（マレイミド系樹脂層）を２層形成した。この塗工膜を形成したフィルムを井元製作所製の二軸延伸装置を用いて、温度１４５℃、延伸速度１０ｍｍ／ｍｉｎ．、自由幅一軸にてｘ軸方向に１．２倍延伸した。得られた光学フィルムの物性を以下に示す。

得られた光学フィルムは、フィルムカール（反り）も無く平滑であり、厚さ６４μｍ、光線透過率９１％、ヘーズ０．６％であり、フィルムの３次元屈折率の関係はｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚであり、屈折率はそれぞれｎｘ＝１．５１５３１、ｎｙ＝１．５１３８９、ｎｚ＝１．５１２５１であり面内位相差量Ｒｅ＝＋９０ｎｍ、面外位相差量Ｒｔｈ＝＋１３５ｎｍであり、位相差量の波長依存性（Ｒ４５０／Ｒ５８９）が１．０５であり面内位相差量と面外位相差量を共に有する位相差フィルムとしての光学補償の機能を有する。

実施例２
実施例１において塗工膜を形成した後、自由幅一軸にてｘ軸方向に１．０５倍延伸した以外は同様にしてフィルムを作成した。

得られた光学フィルムは、フィルムカール（反り）も無く平滑であり、光線透過率９１％、ヘーズ０．４％であり、フィルムの３次元屈折率の関係はｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚであり、屈折率はそれぞれｎｘ＝１．５１４７６、ｎｙ＝１．５１４３３、ｎｚ＝１．５１２６１であり面内位相差量Ｒｅ＝＋３０ｎｍ、面外位相差量Ｒｔｈ＝＋１３２ｎｍであり、位相差量の波長依存性（Ｒ４５０／Ｒ５８９）が１．０５であり、面内位相差量と面外位相差量を共に有する位相差フィルムとしての光学補償の機能を有する。

実施例３
トリアセチルセルロース樹脂フィルム基材（富士フィルム製、製品名フジタックＴＤ６０ＵＬ、厚さ６０μｍ）の両面にそれぞれ幅２７０ｍｍ、厚さ７μｍの塗工膜を２層形成した以外は、実施例１と同様の方法により塗工膜を形成した後、この塗工膜を形成したフィルムを井元製作所製の二軸延伸装置を用いて、温度１４５℃、延伸速度１０ｍｍ／ｍｉｎ．、自由幅一軸にてｘ軸方向に１．２倍延伸した。得られた光学フィルムの物性を以下に示す。

得られた光学フィルムは、フィルムカール（反り）も無く平滑であり、光線透過率９１％、ヘーズ０．４％であり、フィルムの３次元屈折率の関係はｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚであり、屈折率はそれぞれｎｘ＝１．５１５１５、ｎｙ＝１．５１４０４、ｎｚ＝１．５１２５２であり面内位相差量Ｒｅ＝＋７５ｎｍ、面外位相差量Ｒｔｈ＝＋１４０ｎｍであり、位相差量の波長依存性（Ｒ４５０／Ｒ５８９）が１．０５であり、面内位相差量と面外位相差量を共に有する位相差フィルムとしての光学補償の機能を有する。

実施例４
実施例１において塗工膜を形成した後、この塗工膜を形成したフィルムを井元製作所製の二軸延伸装置を用い、延伸加工温度を１８０℃とした以外は、実施例１と同様の方法により自由幅一軸にてｘ軸方向に１．２倍延伸した。得られた光学フィルムの物性を以下に示す。

得られた光学フィルムは、フィルムカール（反り）も無く平滑であり、厚さ８３μｍ、光線透過率９２．０％、ヘーズ０．３％であり、フィルムの３次元屈折率の関係はｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚであり、屈折率はそれぞれｎｘ＝１．５１４５８、ｎｙ＝１．５１３９５、ｎｚ＝１．５１３１７であり面内位相差量Ｒｅ＝＋４０ｎｍ、面外位相差量Ｒｔｈ＝＋７０ｎｍであり、位相差量の波長依存性（Ｒ４５０／Ｒ５８９）が、１．０８であり面内位相差量と面外位相差量を共に有する位相差フィルムとしての光学補償の機能を有する。

実施例５
トリアセチルセルロース樹脂フィルム基材（富士フィルム製、製品名フジタックＴＤ６０ＵＬ、厚さ６０μｍ）の片面に２回に分けてそれぞれ幅２７０ｍｍ厚み４μｍの塗工膜を合計２層形成した以外は、実施例１と同様の方法により塗工膜を形成した後、この塗工膜を形成したフィルムを井元製作所製の二軸延伸装置を用いて、温度１４５℃、延伸速度１０ｍｍ／ｍｉｎ．、自由幅一軸にてｘ軸方向に１．２倍延伸した。得られた光学フィルムの物性を以下に示す。

得られた光学フィルムは、フィルムカール（反り）も無く平滑であり、光線透過率９１％、ヘーズ０．６％であり、フィルムの３次元屈折率の関係はｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚであり、屈折率はそれぞれｎｘ＝１．５１５４８、ｎｙ＝１．５１４０３、ｎｚ＝１．５１２１９であり面内位相差量Ｒｅ＝＋９０ｎｍ、面外位相差量Ｒｔｈ＝＋１６０ｎｍであり、位相差量の波長依存性（Ｒ４５０／Ｒ５８９）が１．０５であり、面内位相差量と面外位相差量を共に有する位相差フィルムとしての光学補償の機能を有する。

実施例６
合成例２で得られたＮ−ｎ−ヘキシルマレイミド重合体樹脂を用い、溶剤としてクロロホルムを用いて、トリアセチルセルロース樹脂フィルム基材（富士フィルム製、製品名フジタックＴＤ６０ＵＬ、厚さ６０μｍ）の両面にそれぞれ幅２７０ｍｍ厚み３μｍの塗工膜を２層形成した以外は、実施例１と同様の方法により塗工膜を形成した後、この塗工膜を形成したフィルムを井元製作所製の二軸延伸装置を用いて、温度１４５℃、延伸速度１０ｍｍ／ｍｉｎ．、自由幅一軸にてｘ軸方向に１．２倍延伸した。得られた光学フィルムの物性を以下に示す。

得られた光学フィルムは、フィルムカール（反り）も無く平滑であり、光線透過率９２％、ヘーズ０．４％あり、フィルムの３次元屈折率の関係はｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚであり、屈折率はそれぞれｎｘ＝１．５２００１、ｎｙ＝１．５１９３２、ｎｚ＝１．５１７６７であり面内位相差量Ｒｅ＝＋４２ｎｍ、面外位相差量Ｒｔｈ＝＋１２０ｎｍであり、位相差量の波長依存性（Ｒ４５０／Ｒ５８９）が１．０５であり、面内位相差量と面外位相差量を共に有する位相差フィルムとしての光学補償の機能を有する。

実施例７
合成例３で得られたＮ−ｎ−オクチルマレイミド重合体樹脂を溶剤としてクロロホルムを用いて、トリアセチルセルロース樹脂フィルム基材（富士フィルム製、製品名フジタックＴＤ６０ＵＬ、厚さ６０μｍ）の両面にそれぞれ幅２７０ｍｍ厚み３μｍの塗工膜を２層形成した以外は、実施例１と同様の方法により塗工膜を形成した後、この塗工膜を形成したフィルムを井元製作所製の二軸延伸装置を用いて、温度１４５℃、延伸速度１０ｍｍ／ｍｉｎ．、自由幅一軸にてｘ軸方向に１．２倍延伸した。得られた光学フィルムの物性を以下に示す。

得られた光学フィルムは、フィルムカール（反り）も無く平滑であり、光線透過率９２％、ヘーズ０．４％であり、フィルムの３次元屈折率の関係はｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚであり、屈折率はそれぞれｎｘ＝１．５１９８７、ｎｙ＝１．５１９２９、ｎｚ＝１．５１７８４であり面内位相差量Ｒｅ＝＋３５ｎｍ、面外位相差量Ｒｔｈ＝＋１０５ｎｍであり、位相差量の波長依存性（Ｒ４５０／Ｒ５８９）が１．０５であり、面内位相差量と面外位相差量を共に有する位相差フィルムとしての光学補償の機能を有する。

実施例８
実施例１において塗工する膜を片面２層、裏面１層の合計３層コートとし、それぞれの膜厚さを３μｍとした以外は同様にして塗工、乾燥した後、自由幅一軸延伸した。

得られた光学フィルムは、フィルムカール（反り）も無く平滑であり、光線透過率９１％、ヘーズ０．５％であり、フィルムの３次元屈折率の関係はｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚであり、屈折率はそれぞれｎｘ＝１．５１４９３、ｎｙ＝１．５１４２２、ｎｚ＝１．５１２５５であり面内位相差量Ｒｅ＝＋４５ｎｍ、面外位相差量Ｒｔｈ＝＋１２８ｎｍであり、位相差量の波長依存性（Ｒ４５０／Ｒ５８９）が１．０５であり、面内位相差量と面外位相差量を共に有する位相差フィルムとしての光学補償の機能を有する。

実施例９
実施例２において、塗工するためのフィルム基材として環状ポリオレフィンフィルム（日本ゼオン製、製品名ゼオノアフィルムＺＦ１４、厚さ１００μｍ）である厚さ１００μｍに変えた以外は同様にして塗工膜を形成し、延伸加工を実施した。

得られた光学フィルムは、フィルムカール（反り）も無く平滑であり、光線透過率９１％、ヘーズ０．５％であり、フィルムの３次元屈折率の関係はｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚであり、屈折率はそれぞれｎｘ＝１．５１３５４、ｎｙ＝１．５１３８９、ｎｚ＝１．５１２４７であり面内位相差量Ｒｅ＝＋３５ｎｍ、面外位相差量Ｒｔｈ＝＋１２５ｎｍであり、位相差量の波長依存性（Ｒ４５０／Ｒ５８９）が１．０５であり、面内位相差量と面外位相差量を共に有する位相差フィルムとしての光学補償の機能を有する。

比較例１
実施例１においてＮ−ｎ−ブチルマレイミド重合体樹脂の溶液からなる塗工膜を形成させず、トリアセチルセルロース樹脂フィルム基材のみを用いた以外は、同様の方法によりこのフィルムを井元製作所製の二軸延伸装置を用いて、温度１４５℃、延伸速度１０ｍｍ／ｍｉｎ．、自由幅一軸にてｘ軸方向に１．２倍延伸した。得られた光学フィルムの物性を以下に示す。

得られた光学フィルムは、フィルムカール（反り）も無く平滑であり、光線透過率９２％、ヘーズ０．４％であり、フィルムの３次元屈折率の関係はｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚであり、屈折率はそれぞれｎｘ＝１．４８００８、ｎｙ＝１．４８００６、ｎｚ＝１．４７９８８であり面内位相差量Ｒｅ＝０ｎｍ、面外位相差量Ｒｔｈ＝＋１０ｎｍであり、位相差量の波長依存性（Ｒ４５０／Ｒ５８９）は１．０２であるが、マレイミド系樹脂フィルムを用いなかったことから、面内位相差量と面外位相差量を共に有する位相差フィルムとしての光学補償の機能は不十分である。

比較例２
実施例１においてＮ−ｎ−ブチルマレイミド重合体樹脂の溶液からなる塗工膜として片面に１層厚さ１２μｍ形成させた以外は同様にして延伸加工を実施した。

得られた光学フィルムは、光線透過率９１％、ヘーズ０．６％であり、フィルムの３次元屈折率の関係はｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚであり、屈折率はそれぞれｎｘ＝１．５１５０９、ｎｙ＝１．５１３７２、ｎｚ＝１．５１２８９であり面内位相差量Ｒｅ＝＋９０ｎｍ、面外位相差量Ｒｔｈ＝＋１００ｎｍであり、位相差量の波長依存性（Ｒ４５０／Ｒ５８９）は１．０５であるが、片面に１層のみしか形成しなかったため、面外位相差量はそれぞれ両面に各１層づつ塗工した実施例１と比べて若干低く、塗工した面の内側へのフィルムカール（反り）が顕著であり平滑なフィルムとはならなかった。

比較例３
実施例１において塗工膜を２層形成した後、一軸延伸しなかった。

得られた光学フィルムは、光線透過率９１％、ヘーズ０．６％であり、フィルムの３次元屈折率の関係はｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚであり、屈折率はそれぞれｎｘ＝１．５１４４２、ｎｙ＝１．５１４４２、ｎｚ＝１．５１２８５であり、ｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚとはならなかった。また、面内位相差量Ｒｅ＝０ｎｍ、面外位相差量Ｒｔｈ＝＋１１０ｎｍであり、位相差量の波長依存性（Ｒ４５０／Ｒ５８９）は１．０５であり、フィルムカール（反り）も無く平滑なフィルムであったが、一軸延伸しなかったことから、面内位相差を発現することができなかった。

以上の評価結果を表１に示す。

Claims (6)

1. 透明樹脂フィルム基材上に少なくとも２層以上のマレイミド系樹脂層を積層したフィルムを一軸延伸した光学フィルムであって、光学フィルム面内で直交する任意の２軸をｘ軸、ｙ軸、面外方向をｚ軸、ｘ軸方向の屈折率をｎｘ、ｙ軸方向の屈折率をｎｙ、ｚ軸方向の屈折率をｎｚとして光学フィルムの一軸延伸方向をｘ軸とした際、３次元屈折率関係がｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚであることを特徴とする光学補償フィルム。
2. 透明樹脂フィルム基材の片面２層以上或いは両面に１層以上にマレイミド系樹脂層を積層したフィルムであることを特徴とする請求項１に記載の光学補償フィルム。
3. マレイミド系樹脂層が下記一般式（１）で示されるＮ−置換マレイミド残基単位よりなるマレイミド系樹脂からなることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学補償フィルム。
   

   

   （ここで、Ｒ_１は、炭素数１〜１８の直鎖状アルキル基，炭素数１〜１８の分岐状アルキル基，炭素数１〜１８の環状アルキル基、ハロゲン基、エーテル基、エステル基、アミド基を示す。）
4. それぞれ測定波長５８９ｎｍの光で測定した際の下記式（２）で示される面内位相差量（Ｒｅ）が１０〜１５０ｎｍの範囲内にあり、かつ下記式（３）で示される面外位相差量（Ｒｔｈ）が３０〜２０００ｎｍの範囲にあることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光学補償フィルム。
   Ｒｅ＝｜（ｎｘ−ｎｙ）｜ｘｄ （２）
   Ｒｔｈ＝（（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ）×ｄ （３）
   （ここで、ｄは光学補償フィルムの膜厚（ｎｍ）を示す。）
5. ４０度傾斜させ、測定波長４５０ｎｍの光で測定した位相差量（Ｒ４５０）と測定波長５８９ｎｍの光で測定した位相差量（Ｒ５８９）の比で示される位相差量の波長依存性（Ｒ４５０／Ｒ５８９）が１．１以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光学補償フィルム。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の光学補償フィルムよりなることを特徴とする液晶表示素子用光学補償フィルム。